柴油机状态监测方法、装置及存储介质与流程

技术特征：
1.一种柴油机状态监测方法，其特征在于，所述方法包括：获取柴油机的多个检测点所对应的多组振动信号，对所述多组振动信号进行特征提取以得到每一组振动信号对应的多个特征参数；根据所述每个特征参数所对应的预设参数范围判断所述每个参数特征是否处于正常范围，并统计所述每个特征参数在预设时间内超出对应的预设参数范围的异常次数；获取所述柴油机在当前状态下的功率变化率，基于所述功率变化率确定所述柴油机的功率状态，根据所述功率状态下的每个特征参数的敏感指数确定所述每个特征参数对应的权重值，其中，所述功率状态包括定功率状态和变功率状态；根据所述多组振动信号对应的每个特征参数的所述异常次数和所述权重值评估所述多个检测点的健康状态。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取柴油机的多个检测点所对应的多组振动信号包括：通过设置在所述多个检测点处的多个振动信号传感器获取所述多组振动信号，其中，所述多个检测点至少包括气缸、轴系和齿轮箱。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述柴油机在当前状态下的功率变化率，基于所述功率变化率确定所述柴油机的功率状态包括：实时获取所述柴油机的功率值，基于所述功率值计算所述功率变化率，将所述功率变化率与预设的变化率阈值做比较，若所述功率变化率小于所述变化率阈值，则确定所述功率状态为定功率状态，若所述功率变化率不小于所述变化率阈值，则确定所述功率状态为变功率状态。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述多组振动信号进行特征提取以得到每一组振动信号对应的多个特征参数包括：对所述多组振动信号进行信号处理以得到每一组振动信号的谱峭度和时域特征参数，并对所述每一组振动信号进行傅里叶变换以得到频谱特征参数，其中，所述时域特征参数包括时域均方根和时域峰峰值，所述频谱特征参数包括频谱倍频、低频普和高频谱。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述获取柴油机的多个检测点所对应的多组振动信号之前，在所述功率状态为所述定功率状态时，获取所述多个检测点所对应的第一测试振动信号，并基于所述第一测试振动信号确定所述每个特征参数的第一敏感指数；在所述功率状态为所述变功率状态时，获取所述多个检测点所对应的第二测试振动信号，并基于所述第二测试振动信号确定所述每个特征参数的第二敏感指数。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一测试振动信号确定所述每个特征参数的第一敏感指数包括：对所述第一测试振动信号进行信号处理以得到第一测试振动参数和第一测试特征参数，基于所述第一测试振动参数和所述第一测试特征参数之间的数值变化关系确定所述每个特征参数的第一敏感指数；所述基于所述第二测试振动信号确定所述每个特征参数的第二敏感指数包括：对所述第二测试振动信号进行信号处理以得到第二测试振动参数和第二测试特征参数，基于所述第二测试振动参数和所述第二测试特征参数之间的数值变化关系确定所述每
个特征参数的第二敏感指数。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述基于所述第一测试振动信号确定所述每个特征参数的第一敏感指数以及所述基于所述第二测试振动信号确定所述每个特征参数的第二敏感指数之后，基于所述第一敏感指数设置所述每个特征参数的第一权重值，以及基于所述第二敏感指数设置所述每个特征参数的第二权重值，其中，权重值随着敏感指数的增加而减小。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述多组振动信号对应的每个特征参数的所述异常次数和所述权重值评估所述多个检测点的健康状态包括：针对所述预设时间内的所述每一组振动信号，基于所述每一组振动信号的每个特征参数的异常次数和权重值计算该特征参数的加权后异常次数，统计所述每一组振动信号对应的多个特征参数的多个加权后异常次数的异常次数总量，基于所述每一组振动信号的异常次数总量评估该组振动信号对应的检测点的健康状态。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述基于所述每一组振动信号的异常次数总量评估该组振动信号对应的检测点的健康状态包括：针对所述每一组振动信号，确定该组振动信号对应的第一评估阈值和第二评估阈值；当该组振动信号的异常次数总量小于所述第一评估阈值时，确定该组振动信号对应的检测点的健康状态为正常运行状态；当该组振动信号的异常次数总量不小于所述第一评估阈值且不大于所述第二评估阈值时，确定该组振动信号对应的检测点的健康状态为亚健康状态；当该组振动信号对应的异常次数总量大于所述第二评估阈值时，确定该组振动信号对应的检测点的健康状态为故障状态。10.一种柴油机状态监测装置，其特征在于，所述装置包括：特征参数提取模块，用于获取柴油机的多个检测点所对应的多组振动信号，对所述多组振动信号进行特征提取以得到每一组振动信号对应的多个特征参数；异常次数确定模块，用于根据所述每个特征参数所对应的预设参数范围判断所述每个参数特征是否处于正常范围，并统计所述每个特征参数在预设时间内超出对应的预设参数范围的异常次数；权重值确定模块，用于获取所述柴油机在当前状态下的功率变化率，基于所述功率变化率确定所述柴油机的功率状态，根据所述功率状态下的每个特征参数的敏感指数确定所述每个特征参数对应的权重值，其中，所述功率状态包括定功率状态和变功率状态；健康状态评估模块，用于根据所述多组振动信号对应的每个特征参数的所述异常次数和所述权重值评估所述多个检测点的健康状态。11.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载以执行如权利要求1至9中任一项所述的方法。

技术总结
本发明公开了一种柴油机状态监测方法、装置及存储介质，其中，所述方法包括：获取柴油机的多个检测点所对应的多组振动信号，并进行特征提取以得到多个特征参数；统计每个特征参数在预设时间内超出预设参数范围的异常次数；基于柴油机的功率变化率确定柴油机的功率状态，根据功率状态下的每个特征参数的敏感指数确定每个特征参数对应的权重值；根据多组振动信号对应的每个特征参数的异常次数和权重值评估多个检测点的健康状态。本发明所提供的技术方案能够解决现有技术中柴油机在复杂环境时功率变化较大，振动信号容易受功率变化的影响，传统的振动信号状态监测方法会产生较多的误报警问题，且难以准确评估柴油机的健康状态。态。态。


技术研发人员：刘浩 孙玥 史斌杰
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七一一研究所
技术研发日：2022.10.21
技术公布日：2023/1/31